湖北省十堰市竹山縣實驗中學(xué)2022年高三物理摸底試卷含解析

湖北省十堰市竹山縣實驗中學(xué)2022年高三物理摸底試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.（多選題）某靜電場在x軸上各點的電勢φ隨坐標x的分布圖象如圖．x軸上A、O、B三點的電勢值分別為φA、φO、φB，電場強度沿x軸方向的分量大小分別為EAx、EOx、EBx，電子在A、O、B三點的電勢能分別為EPA、EPO、EPB．下列判斷正確的是（）A．φO＜φB＜φA B．EOx＜EBx＜EAxC．EPO＜EPB＜EPA D．EPO﹣EPA＞EPO﹣EPB參考答案：ABD【考點】電勢能；電勢差與電場強度的關(guān)系．【分析】由圖讀出電勢的高低．根據(jù)電勢能與電勢的關(guān)系Ep=qφ分析電勢能的大?。蓤D象的斜率分析電場強度的大小．【解答】解：A、由圖知，φO＜φB＜φA．故A正確．B、根據(jù)圖象切線斜率的大小等于電場強度沿x軸方向的分量大小，則知，EOx＜EBx＜EAx．故B正確．C、電子帶負電，根據(jù)電勢能公式Ep=qφ=﹣eφ分析得知，EPO＞EPB＞EPA故C錯誤．D、由圖知，OA間電勢差大于OB間電勢差，即有φO﹣φA＞φO﹣φB．電子帶負電，則根據(jù)電勢能公式Ep=qφ=﹣eφ得：EPO﹣EPA＜EPO﹣EPB．故D正確．故選：ABD2.（多選）如圖所示，在x軸相距為L的兩點固定兩個等量異種點電荷+Q、-Q，虛線是以+Q所在點為圓心、L/2為半徑的圓，a、b、c、d是圓上的四個點，其中a、c兩點在x軸上，b、d兩點關(guān)于x軸對稱。下列判斷正確的是A．在x軸上還有兩個點與a點電場強度大小相同B．在x軸上還有兩個點與c點電場強度相同C.a點處的電勢大于b點處的電勢相同D．將一試探電荷+q沿圓周由a點移至c點，+q的電勢能減小參考答案：CD3.（單選）下列敘述正確的是A．伽利略理想斜面實驗說明了力不是維持物體運動狀態(tài)的原因B．運行中的宇宙飛船內(nèi)的物體沒有慣性C．第一個認識到任意兩物體之間都存在引力的是開普勒D．牛頓第一定律無法用實驗直接驗證，所以它沒有實驗依據(jù)參考答案：A質(zhì)量是物體慣性的唯一量度，宇宙飛船內(nèi)物體不會失去慣性，慣性也不會減少；所以B錯；第一個認識到任意兩物體之間都存在引力的是牛頓，C錯；牛頓第一定律雖然無法用實驗直接驗證，但牛頓是在前人實驗基礎(chǔ)上，總結(jié)推理出的結(jié)論。D錯。4.如圖，一物體從光滑斜面AB底端A點以初速度v0上滑，沿斜面上升的最大高度為h．下列說法中正確的是（設(shè)下列情境中物體從A點上滑的初速度仍為v0）（

）A．若把斜面CB部分截去，物體沖過C點后上升的最大高度仍為hB．若把斜面AB變成曲面AEB，物體沿此曲面上升仍能到達B點C．若把斜面彎成圓如圖中的弧形D，物體仍沿圓弧升高hD．若把斜面AB與水平面的夾角稍變大，物體上升的最大高度仍為h

參考答案：答案：BD5.(單選)如圖所示為雜技“頂桿”表演，一人站在地上，肩上扛一質(zhì)量為M的豎直竹竿，當(dāng)竿上一質(zhì)量為m的人以加速度a加速下滑時，桿對地面上的人的壓力大小為(

)A．（M+m）g－ma

B．（M+m）g+maC．（M+m）g

D．（M－m）g參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖甲所示，質(zhì)量為m、邊長為l的正方形金屬線框位于絕緣光滑水平面上，線框右邊緊貼著豎直向下的有界勻強磁場的邊界OO/．線框在水平向右的外力F作用下從靜止開始做勻加速直線運動，外力F隨時間t呈線性變化，如圖乙所示，圖中的F0、t0均為已知量．在t＝t0時刻，線框左邊恰到達OO/．此時線框受到的合力為_______或__________（寫出兩種表達）；在t＝t0時刻，線框的發(fā)熱功率與外力F的功率之比P熱：PF＝_______．參考答案：F0

或

；

3:57.某同學(xué)設(shè)計了一個探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m關(guān)系的實驗，圖（a）為實驗裝置簡圖。（交流電的頻率為50Hz）

（1）圖（b）為某次實驗得到的紙帶，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為

m/s2。（保留二位有效數(shù)字）

（2）保持砂和砂桶質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量m，分別得到小車加速度a與質(zhì)量m及對應(yīng)的，數(shù)據(jù)如下表：實驗次數(shù)12345678小車加速度a/m?s―21.901.721.491.251.000.750.500.30小車質(zhì)量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.674.003.453.032.502.001.411.000.60請在方格坐標紙中畫出圖線，并從圖線求出小車加速度a與質(zhì)量倒數(shù)之間的關(guān)系式是

。

（3）保持小車質(zhì)量不變，改變砂和砂桶質(zhì)量，該同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了加速度a隨合力F的變化圖線如圖（c）所示。該圖線不通過原點，其主要原因是

。參考答案：（1）a=3.2m/s2（2）如圖所示，（3）實驗前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分8.一衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的線速度大小為v，若地球質(zhì)量為M，引力常量為G，則該衛(wèi)星的圓周運動的半徑R為

；它在1/6周期內(nèi)的平均速度的大小為

。參考答案：；9.如圖所示，有一塊無限大的原來不帶電的金屬平板MN，現(xiàn)將一個帶電量為+Q的點電荷放置于板右側(cè)的A點，并使金屬板接地。已知A點離金屬板MN的距離為d，C點在A點和板MN之間，AC⊥MN，且AC長恰為。金屬平板與電量為+Q的點電荷之間的空間電場分布可類比______________（選填“等量同種電荷”、“等量異種電荷”）之間的電場分布；在C點處的電場強度EC=______________。參考答案：（1）等量異種電荷

(2)10.質(zhì)量為100kg的小船靜止在水面上，船的左、右兩端分別有質(zhì)量40kg和60kg的甲、乙兩人，當(dāng)甲、乙同時以3m/s的速率分別向左、向右跳入水中后，小船的速度大小為_______，方向

。參考答案：、向左

11.“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”的實驗裝置如圖所示。(1)在平衡摩擦力后，掛上砝碼盤，打出了一條紙帶如圖所示。計時器打點的時間間隔為0.02s．從比較清晰的點起，每5個點取一個計數(shù)點，量出相鄰計數(shù)點之間的距離，該小車的加速度a＝______m/s2。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(2)平衡摩擦力后，將5個相同的砝碼都放在小車上．掛上砝碼盤，然后每次從小車上取一個砝碼添加到砝碼盤中，測量小車的加速度。小車的加速度a與砝碼盤中砝碼總重力F的實驗數(shù)據(jù)如下表：砝碼盤中的砝碼總重力F(N)00.1960.3920.5880.7840.980加速度a(m·s－2)0.210.691.181.662.182.70某同學(xué)根據(jù)上面表格中的實驗數(shù)據(jù)在坐標紙上作出a－F的關(guān)系圖象，發(fā)現(xiàn)圖線不通過坐標原點，請說明主要原因是什么？參考答案：(1)a＝0.16m/s2或者0.17m/s2；（2分）(2)未計入砝碼盤的重力。12.在河面上方20m的岸上有人用長繩栓住一條小船，開始時繩與水面的夾角為．人以恒定的速率v＝3m/s拉繩，使小船靠岸，那么s后小船前進了_________m，此時小船的速率為_____m/s．參考答案：19.6；5

13.某物理興趣小組采用如圖所示的裝置深入研究平拋運動。質(zhì)量分別為和的A、B小球處于同一高度，M為A球中心初始時在水平地面上的垂直投影。用小錘打擊彈性金屬片，使A球沿水平方向飛出，同時松開B球，A球落到地面N點處，B球落到地面P點處。測得=0.04kg，=0.05kg，B球距地面的高度是1.225m，M、N點間的距離為1.500m，則B球落到P點的時間是____________s，A球落地時的動能是__________J。（忽略空氣阻力，g取9.8，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）參考答案：0.5s

0.66J三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（簡答）光滑的長軌道形狀如圖所示，下部為半圓形，半徑為R，固定在豎直平面內(nèi)．質(zhì)量分別為m、2m的兩小環(huán)A、B用長為R的輕桿連接在一起，套在軌道上，A環(huán)距軌道底部高為2R．現(xiàn)將A、B兩環(huán)從圖示位置靜止釋放．重力加速度為g．求：（1）A環(huán)到達軌道底部時，兩環(huán)速度大??；（2）運動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度；（3）若僅將輕桿長度增大為2R，其他條件不變，求運動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度．參考答案：（1）A環(huán)到達軌道底部時，兩環(huán)速度大小為；（2）運動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R；（3）若僅將輕桿長度增大為2R，其他條件不變，運動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R．解：（1）A、B都進入圓軌道后，兩環(huán)具有相同角速度，則兩環(huán)速度大小一定相等，對系統(tǒng)，由機械能守恒定律得：mg?2R+2mg?R=（m+2m）v2，解得：v=；（2）運動過程中A環(huán)距軌道最低點的最大高度為h1，如圖所示，整體機械能守恒：mg?2R+2mg?3R=2mg（h﹣R）+mgh，解得：h=R；（3）若將桿長換成2R，A環(huán)離開底部的最大高度為h2．如圖所示．整體機械能守恒：mg?2R+2mg（2R+2R）=mgh′+2mg（h′+2R），解得：h′=R；答：（1）A環(huán)到達軌道底部時，兩環(huán)速度大小為；（2）運動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R；（3）若僅將輕桿長度增大為2R，其他條件不變，運動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R．15.（6分）小明在有關(guān)媒體上看到了由于出氣孔堵塞，致使高壓鍋爆炸的報道后，給廠家提出了一個增加易熔片（熔點較低的合金材料）的改進建議。現(xiàn)在生產(chǎn)的高壓鍋已普遍增加了含有易熔片的出氣孔（如圖所示），試說明小明建議的物理道理。參考答案：高壓鍋一旦安全閥失效，鍋內(nèi)氣壓過大，鍋內(nèi)溫度也隨之升高，當(dāng)溫度達到易熔片的熔點時，再繼續(xù)加熱易熔片就會熔化，鍋內(nèi)氣體便從放氣孔噴出，使鍋內(nèi)氣壓減小，從而防止爆炸事故發(fā)生。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.目前我國動車組在廣泛使用。假設(shè)動車軌道為直線，動車制動時的阻力為重力的0.1倍。（g=10m/s2）（1）如果動車司機發(fā)現(xiàn)前方450m處有故障車停車，要使動車不發(fā)生追尾，則動車運行速度不能超過多少？（不考慮反應(yīng)時間）（2）如果動車運行的速度為252km/h，當(dāng)動車司機前方2464m處有故障車停車，經(jīng)反應(yīng)后制動減速，為了確保列車不發(fā)生追尾，問動車司機反應(yīng)時間不得超過多少？參考答案：解：（1）動車所受阻力f=kmg，減速的加速度a=f/m=1m/s2

（2分）

v2=2ax，可得v=30m/s

（2分）

（2）v=252km/h=70m/s

設(shè)反應(yīng)時間為t，反應(yīng)時間內(nèi)位移為s1，減速位移為s2

s=s1+s2=2464m

（1分）

s1=vt

（2分）

2as2=v2

（2分）

可得t=0.2s

17.

（12分）已經(jīng)證實，質(zhì)子、中子都是由上夸克和下夸克的兩種夸克組成的，上夸克帶電為，下夸克帶電為，e為電子所帶電量的大小，如果質(zhì)子是由三個夸克組成的，且各個夸克之間的距離都為，，試計算質(zhì)子內(nèi)相鄰兩個夸克之間的靜電力（庫侖力）。參考答案：解析：質(zhì)子帶電為+e，所以它是由2個上夸克和1個下夸克組成的。按題意，三個夸克必位于等邊三角形的三個頂點處。這時上夸克與上夸克之間的靜電力應(yīng)為

①

代入數(shù)值，得

=46N，為斥力。

②

上夸克與下夸克之間的靜電力為

③

代入數(shù)值，得=23N，為吸力。

④18.（13分）如圖所示，在xOy平面的第一象限有一勻強電場，電場的方向平行于y軸向下；在x軸和第四象限的射線OC之間有一勻強磁場，磁感應(yīng)強度的大小為B，方向垂直于紙面向外．有一質(zhì)量為m，帶有電荷量+q的質(zhì)點由電場左側(cè)平行于x軸射入電場．質(zhì)點到達x軸上A點時，速度方向與x軸的夾角為φ，A點與原點O的距離為d．接著，質(zhì)點進入磁場，并垂直于OC飛離磁場．不計重力影響．若OC與x軸的夾角為φ，求：

⑴粒子在磁場中運動速度的大小；

⑵勻強電場的場強大小．參考答案：解：1)質(zhì)點在磁場中的軌跡為一圓弧。由于質(zhì)點飛離磁場時，速度垂直于OC，故圓弧的圓心在OC上。依題意，質(zhì)點軌跡與x軸的交點為A，過A點作與A點的速度方